本申請涉及整車控制器，尤其涉及一種基于異構(gòu)整車控制器的故障容錯方法、系統(tǒng)、車輛及介質(zhì)。
背景技術(shù)：
1、整車控制器（vehicle?control?unit，vcu）是新能源汽車的核心控制中樞，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)動力系統(tǒng)各部件工作、優(yōu)化能量分配并保障車輛安全運(yùn)行，例如，vcu基于微處理器的電子控制單元，通過采集駕駛員操作信號如加速踏板、制動踏板，車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)如電池電量、電機(jī)轉(zhuǎn)速，環(huán)境信息等，經(jīng)邏輯運(yùn)算后輸出控制指令，實(shí)現(xiàn)對動力系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。
2、在相關(guān)技術(shù)中，整車控制器采用單核設(shè)置運(yùn)算效率低下，無法滿足新能源汽車對控制系統(tǒng)的高運(yùn)算需求；同時，由于整車控制器的架構(gòu)單一導(dǎo)致可靠性與功能安全性無法滿足asil（汽車安全完整性等級）-d等高安全完整性等級的要求，也不利于為大模型提供運(yùn)算能力，因此，亟須一種新的整車控制器架構(gòu)來提高其安全性與可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請實(shí)施例提供一種基于異構(gòu)整車控制器的故障容錯方法、系統(tǒng)、車輛及介質(zhì)，以解決相關(guān)技術(shù)中整車控制器響應(yīng)服務(wù)指令缺乏故障容錯能力的問題。
2、本申請實(shí)施例提供了一種基于異構(gòu)整車控制器的故障容錯方法，包括：構(gòu)建多核異構(gòu)的整車控制器架構(gòu)，所述整車控制器架構(gòu)包括至少兩個架構(gòu)不同的第一處理器核與第二處理器核；將所述第一處理器核與所述第二處理器核配置成互為主備核，以使兩個處理器核分別響應(yīng)服務(wù)指令生成服務(wù)方案，所述服務(wù)指令包括待執(zhí)行服務(wù)類型；對兩個所述服務(wù)方案進(jìn)行仲裁，基于仲裁結(jié)果確定服務(wù)執(zhí)行的控制方案；若監(jiān)測到目標(biāo)主核發(fā)生故障，則切換到所述目標(biāo)主核對應(yīng)的備核，以響應(yīng)故障發(fā)生前所執(zhí)行的服務(wù)，所述目標(biāo)主核為任意主核。
3、于本申請一實(shí)施例中，對兩個所述服務(wù)方案進(jìn)行仲裁之前，還包括：對兩個所述服務(wù)方案進(jìn)行交叉校驗(yàn)；若兩個所述服務(wù)方案的差值在預(yù)設(shè)區(qū)間內(nèi)，則確定校驗(yàn)通過；所述預(yù)設(shè)區(qū)間根據(jù)待執(zhí)行服務(wù)類型確定數(shù)值區(qū)間；若兩個所述服務(wù)方案的差值在預(yù)設(shè)區(qū)間外，則確定校驗(yàn)不通過；解析所述服務(wù)指令確定目標(biāo)服務(wù)以及服務(wù)類型，基于所述服務(wù)類型確定所述目標(biāo)服務(wù)的閾值區(qū)間；根據(jù)所述閾值區(qū)間對兩個所述服務(wù)方案進(jìn)行檢測，若兩個所述服務(wù)方案都有誤，以使兩個處理器核分別重新響應(yīng)服務(wù)指令生成新的服務(wù)方案；若僅有一個所述服務(wù)方案有誤，則將有誤的所述服務(wù)方案重新生成新的服務(wù)方案。
4、于本申請一實(shí)施例中，對兩個所述服務(wù)方案進(jìn)行仲裁，基于仲裁結(jié)果確定服務(wù)執(zhí)行的控制方案，包括：將所述服務(wù)類型分為邏輯運(yùn)算服務(wù)與能量管理服務(wù)，針對處理器核處理服務(wù)類型不同的所述服務(wù)指令構(gòu)建不同的仲裁順序，所述邏輯運(yùn)算服務(wù)包括車輛運(yùn)動控制服務(wù)、底盤控制服務(wù)與車身控制服務(wù)中的至少一種；若所述服務(wù)指令包括所述邏輯運(yùn)算服務(wù)，則將來自所述第一處理器核的所述服務(wù)方案確定為第一仲裁結(jié)果，基于第一仲裁結(jié)果確定服務(wù)執(zhí)行的第一控制方案；若所述服務(wù)指令包括所述能量管理服務(wù)，則將來自所述第二處理器核的所述服務(wù)方案確定為第二仲裁結(jié)果，基于第二仲裁結(jié)果確定服務(wù)執(zhí)行的第二控制方案；其中，所述控制方案包括所述第一控制方案與所述第二控制方案，所述第一處理器核為現(xiàn)場可編程門陣列，所述第二處理器核為微控制器。
5、于本申請一實(shí)施例中，將所述第一處理器核與所述第二處理器核配置成互為主備核，還包括：配置所述第一處理器核比所述第二處理器優(yōu)先處理邏輯運(yùn)算服務(wù)，并將生成的第一數(shù)據(jù)相互同步并備份，所述邏輯運(yùn)算服務(wù)包括車輛運(yùn)動控制服務(wù)、底盤控制服務(wù)與車身控制服務(wù)中的至少一種；配置所述第二處理器核比所述第一處理器核優(yōu)先處理能量管理服務(wù)，并將生成的第二數(shù)據(jù)相互同步并備份；其中，所述第一數(shù)據(jù)與所述第二數(shù)據(jù)包括各服務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)與服務(wù)數(shù)據(jù)；所述第一處理器核為現(xiàn)場可編程門陣列，所述第二處理器核為微控制器。
6、于本申請一實(shí)施例中，所述能量管理服務(wù)包括：獲取車輛中動力電池的soc值、增程器的剩余發(fā)電量以及加速踏板信號；根據(jù)所述加速踏板信號的開度值計(jì)算驅(qū)動電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，基于所述目標(biāo)轉(zhuǎn)矩計(jì)算電機(jī)逆變器所需的功率請求值；根據(jù)所述動力電池的soc值、所述剩余發(fā)電量與所述功率請求值，確定所述增程器的控制策略，以及所述電機(jī)逆變器的輸出電流，并作為能量管理服務(wù)。
7、于本申請一實(shí)施例中，監(jiān)測到目標(biāo)主核發(fā)生故障之前，還包括：構(gòu)建故障類型，所述故障類型包括翻轉(zhuǎn)故障、暫態(tài)故障與永久故障；根據(jù)故障類型采用不同故障注入方法，對被注入對象注入相應(yīng)的故障配置文件，且注入頻率由所述被注入對象的預(yù)設(shè)優(yōu)先級確定，所述故障注入方法包括硬件級注入、軟件模擬注入與微架構(gòu)級注入，每個所述故障配置文件包括不同故障參數(shù)；比較不同處理器核在處理相同故障任務(wù)的輸出結(jié)果，若輸出結(jié)果相同，則一致性驗(yàn)證通過，若輸出結(jié)果不同，則一致性驗(yàn)證不通過。
8、于本申請一實(shí)施例中，包括：若監(jiān)測到所述目標(biāo)主核未發(fā)生故障，且所述目標(biāo)主核上的任意服務(wù)發(fā)生故障，則讀取當(dāng)前故障服務(wù)在備核存儲的服務(wù)數(shù)據(jù)，調(diào)用所述目標(biāo)主核上的并行服務(wù)基于所述服務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)，以恢復(fù)故障服務(wù)。
9、本申請實(shí)施例還提供了一種基于異構(gòu)整車控制器的故障容錯系統(tǒng)，包括：架構(gòu)構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建多核異構(gòu)的整車控制器架構(gòu)，所述整車控制器架構(gòu)包括至少兩個架構(gòu)不同的第一處理器核與第二處理器核；冗余配置模塊，用于將所述第一處理器核與所述第二處理器核配置成互為主備核，以使兩個處理器核分別響應(yīng)服務(wù)指令生成服務(wù)方案，所述服務(wù)指令包括待執(zhí)行服務(wù)類型；仲裁模塊，用于對兩個所述服務(wù)方案進(jìn)行仲裁，基于仲裁結(jié)果確定服務(wù)執(zhí)行的控制方案；故障容錯模塊，用于若監(jiān)測到目標(biāo)主核發(fā)生故障，則切換到所述目標(biāo)主核對應(yīng)的備核，以響應(yīng)故障發(fā)生前所執(zhí)行的服務(wù)，所述目標(biāo)主核為任意主核。
10、本申請實(shí)施例還提供了一種車輛，采用如上述任一項(xiàng)實(shí)施例的方法。
11、本申請實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)上述任一項(xiàng)實(shí)施例的方法。
12、上述提供的基于異構(gòu)整車控制器的故障容錯方法、系統(tǒng)、車輛及介質(zhì)所實(shí)現(xiàn)的方案中，通過構(gòu)建多核異構(gòu)的整車控制器架構(gòu)，整車控制器架構(gòu)包括至少兩個架構(gòu)不同的第一處理器核與第二處理器核；采用多核異構(gòu)架構(gòu)和并行處理方式使整車控制器能夠快速處理多種類型的服務(wù)指令，相比傳統(tǒng)架構(gòu)，顯著提高了處理效率，縮短了服務(wù)響應(yīng)時間，滿足了車輛對實(shí)時性、可靠性與安全性的控制需求；將第一處理器核與第二處理器核配置成互為主備核，以使兩個處理器核分別響應(yīng)服務(wù)指令生成服務(wù)方案，確保即使某個處理器核出現(xiàn)故障，服務(wù)也不會中斷，提高了整車控制器的可靠性和穩(wěn)定性，增強(qiáng)了車輛運(yùn)行的安全性；對兩個服務(wù)方案進(jìn)行仲裁，基于仲裁結(jié)果確定服務(wù)執(zhí)行的控制方案；若監(jiān)測到目標(biāo)主核發(fā)生故障，則切換到目標(biāo)主核對應(yīng)的備核，以響應(yīng)故障發(fā)生前所執(zhí)行的服務(wù)；通過仲裁機(jī)制從多個服務(wù)方案中選擇最優(yōu)方案，提高了服務(wù)執(zhí)行的準(zhǔn)確性和有效性，也提升了車輛的整體性能和用戶體驗(yàn)。
1.一種基于異構(gòu)整車控制器的故障容錯方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的基于異構(gòu)整車控制器的故障容錯方法，其特征在于，對兩個所述服務(wù)方案進(jìn)行仲裁之前，還包括：
3.如權(quán)利要求1所述的基于異構(gòu)整車控制器的故障容錯方法，其特征在于，將所述第一處理器核與所述第二處理器核配置成互為主備核，還包括：
4.如權(quán)利要求3所述的基于異構(gòu)整車控制器的故障容錯方法，其特征在于，所述能量管理服務(wù)包括：
5.如權(quán)利要求1所述的基于異構(gòu)整車控制器的故障容錯方法，其特征在于，監(jiān)測到目標(biāo)主核發(fā)生故障之前，還包括：
6.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的基于異構(gòu)整車控制器的故障容錯方法，其特征在于，還包括：
7.一種基于異構(gòu)整車控制器的故障容錯系統(tǒng)，其特征在于，包括：
8.一種車輛，其特征在于，所述車輛采用權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的方法。
9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的方法。